振动时效(VSR)就是在激振设备周期性——激振力的作用下在某一频率使金属构件共振，形成的动应力使构件在半小时内进行数万次较大振幅的亚共振振动,使其内部残余应力叠加，达到一定数值后,在应力集中处,会超过屈服极限而产生微小的塑性变形，降低该处残余应力,并强化金属基体；而后振动在其余应力集中部分产生同样作用，直至不能引起任何部分塑性变形为止，从而使构件内残余应力降低和重新分布，处于平衡状态，提高材料的强度。构件在后序安装使用中，因不再处于共振状态，不承受比共振力更大外力作用，振后构件不会出现应力变形。
振动装置与其他两种老化方法一样，通过物理效果处理残余应力的释放。残余应力的消除只是微观概念，其原理只能用微观原理理论解释，所以肉眼无法观察残余应力是否被消除，消除了多少。
对于振动老化过程中的机理，国内外已进行了大量的研究工作，并取得了以下共识。振动时效是对金属元件施加周期性力(动应力)。在振动时效过程中，应用于金属构件各部分的动态应力与内部残余应力重叠。如果叠加尺寸大于金属零部件的屈服极限，金属零部件的光栅就会滑动，发生微小的塑性变形，达到终残余应力的意图。